1. Los Servicios de Red

Transcripción

1 1. Los Servicios de Red La gran mayoría de los servicios ofrecidos por una red de comunicación de ordenadores se basan en el funcionamiento en modo cliente-servidor. Este consiste en que el servicio podrá ser proporcionado si existe en la red, al menos, un equipo que funcione como servidor y que se encargue de atender las peticiones recibidas. Por su parte, el resto de equipos de la red se comportaran como clientes, enviando las peticiones a los servidores para que las atiendan. En una red de comunicación, el servicio más importante que debe ofrecerse es el intercambio de información entre equipos. Sin embargo, para que este servicio pueda funcionar con todas las garantías, puede ser necesario que tengan que existir otros servicios complementarios que aporten las funciones necesarias. Explicaremos algunos de los servicios básicos que pueden ofrecer los equipos conectados en red, unos servicios que no están orientados a realizar esta tarea fundamental de intercambio de información entre equipos, pero que sin embargo ofrecen su apoyo para que otros servicios puedan funcionar correctamente. 1

2 Servicios de Alto Nivel Al grupo de servicios de alto nivel pertenecen aquellos que demandan directamente los usuarios. En una red de telefonía, el servicio fundamental para los usuarios es la transmisión de voz o la transmisión de mensajes de texto. En una red de ordenadores, los usuarios quieren intercambiar archivos, mensajes, videos, etc. Los servicios de alto nivel más importantes que ofrece actualmente Internet son: Transferencia de archivos entre equipos. Correo electrónico y mensajería instantánea. Acceso remoto a equipos. Consulta de información en hipertexto. Transferencia de archivos La manipulación de archivos dentro de una red de ordenadores es una de las operaciones más comunes e importantes que se suelen llevar a cabo por los usuarios. Esa manipulación de archivos puede ser la transferencia de una maquina a otra, la lectura, la escritura, el borrado, etc. Para que alguna de esas operaciones se pueda llevar a cabo, el usuario de la red debe estar perfectamente identificado (por su nombre y contraseña) y disponer de los derechos necesarios. 2

3 En la manipulación de archivos en red intervienen tres elementos fundamentales: Programa de manipulación de archivos: es aquel que le permite al usuario realizar la operación u operaciones concretas sobre los archivos. Para funcionar correctamente, debe utilizar los servicios proporcionados por el nivel de transporte de la red. Sistema de archivos local: es aquel que funciona sobre el ordenador donde se encuentra trabajando el usuario. Deberá ser capaz de interpretar el contenido de los archivos, ya que suele ser el receptor de ellos. Sistema de archivos remoto: es aquel donde se encuentran todos los archivos a los que los usuarios desean acceder. Por lo tanto, es el encargado de autentificar los usuarios y comprobar los permisos. En el caso de la operación de transferencia de archivos, suelen intervenir dos ordenadores que actúan de cliente (normalmente la estación de trabajo donde está sentado el usuario) y servidor (que gestiona la ingente cantidad de archivos). La transferencia de archivos es uno de los servicios de transmisión de datos más comunes y utilizados en una red. Ante la ausencia de otros servicios más elaborados, algunas redes de comunicación han utilizado la transferencia de archivos adaptada a las necesidades 3

4 concretas de cada caso. Por ejemplo, en ausencia de un sistema de envío de mensajes o correo electrónico, los usuarios pueden utilizar el envío de archivos que contienen los mensajes y los nombres de los destinatarios. Estos mensajes se pueden guardar en carpetas de los equipos locales de una forma organizada. El protocolo FTP (File Transfer Protocol o Protocolo de Transferencia de Ficheros) permite la transferencia de archivos entre ordenadores, y fue introducido en la arquitectura de redes TCP/IP. FTP fue utilizado inicialmente en la red ARPANET antes de que fuera operacional TCP/IP y ha evolucionado hasta el estándar que conocemos hoy en día. Correo electrónico y mensajería instantánea Por su parte, el servicio de correo electrónico ( ) consiste en el envío y recepción de mensajes de texto (además de un conjunto de archivos adjuntos) desde un usuario origen a otro destino, sin necesidad de que el destinatario se encuentre conectado y disponible para su recepción. Aunque el servicio de correo electrónico se puede diseñar como un sistema de transferencia de archivos, este último carece de algunas características que lo diferencian del anterior: 4

5 Es posible transmitir un mensaje a un grupo de usuarios a la vez. La información de un mensaje está bastante estructurada, y se incluye el nombre y dirección del emisor y el destinatario y la fecha y hora de envío. Las direcciones suelen tener el formato siguiente: nombre_usuario@ nombre_equipo.dominio. Es más fácil de utilizar por los usuarios, ya que todo el programa de envío de correo está integrado en una sola aplicación. Los servicios de mensajería instantánea se diferencian del correo electrónico en que, para que los usuarios puedan recibir los mensajes, estos deben estar conectados y "en línea". Existen muchos sistemas de mensajería instantánea que funcionan actualmente en Internet, como IRC, Google Talk u otros servicios de Chat ofrecidos a través de páginas web dinámicas. Acceso remoto a equipos El acceso vía terminal remoto a un ordenador ha sido tradicionalmente el modo más frecuente de comunicaciones en red. El programa emulador de terminal envía las órdenes que escribe el usuario en el terminal (equipo formado por pantalla, teclado y dispositivo de comunicación) para que se ejecuten en el servidor, y este último devuelve 5

6 los resultados para que aparezcan en la pantalla de la estación del usuario. Normalmente, el servidor suele funcionar bajo Unix/Linux y las estaciones de los usuarios pueden carecer de capacidad de proceso o tener cualquier otro sistema operativo más ligero. La comunicación mediante emulación de terminal es una técnica bastante pobre de transmisión de datos en red, ya que no permite la transferencia de archivos entre el servidor y el cliente. Uno de los protocolos de nivel de aplicación de use más extendido de TCP/IP es Telnet (Telematics Network). Se trata de un protocolo simple de terminal remoto que permite establecer una conexión entre un usuario y un servidor. El usuario realiza pulsaciones sobre el teclado del terminal que son enviadas al servidor por la red, procesadas por este; tras lo cual, se realiza el envío de nuevo al usuario del resultado de la ejecución de las ordenes, que aparece sobre la pantalla del terminal. Una vez que se ha establecido la conexión Telnet, el usuario ejecutara las ordenes y tendrá la sensación de que se encuentra delante del equipo remoto (servidor). Por esta razón, las ordenes que reconoce el protocolo Telnet son las mismas que se manejan en el sistema operativo del servidor, normalmente ordenes usadas en los sistemas 6

7 Unix/Linux (aunque las nuevas versiones de Microsoft Windows también incluyen sus propios juegos de ordenes). Además del protocolo Telnet, también existen otros protocolos para el acceso remoto a un equipo, como SSH (Secure Shell o Interfaz Segura), que funciona de la misma forma pero que también ofrece mecanismos avanzados de seguridad. Otros protocolos de terminal remoto permiten también la conexión a través del entorno gráfico, dando al usuario la sensación de que está trabajando directamente con el equipo remoto. Páginas de hipertexto La WWW (World Wide Web o Telaraña Mundial) se utiliza para acceder a información distribuida a través de todos los servidores de Internet. Dada su facilidad de uso, se ha convertido en la principal herramienta de comunicación entre ordenadores conectados y mucha gente la confunde con la propia red Internet. El usuario accede a la WWW a través de documentos llamados páginas. Cada página puede contener texto o imágenes gráficas, además de enlaces a otras páginas distintas; a este formato de documento se le llama hipertexto o HTML (Hypertext Markup Language) y se explica en el apéndice A de este libro. Para poder ver correctamente estas páginas, se necesita un programa adecuado llamado navegador. 7

8 Si el usuario desea cambiar de una página a otra, solamente tiene que usar hipervinculos o hiperenlaces, que suelen estar formados por texto o imagen resaltada. Cuando un cliente escribe una dirección de una página WWW o hace clic sobre un hipervínculo, el servidor correspondiente recibe una petición a través del protocolo TCP por el puerto 80 solicitando la página concreta. El protocolo que genera (en el lado del cliente) o recibe las respuestas (en el lado del servidor) se llama HTTP (HyperText Transfer Protocol o Protocolo de Transferencia de Hipertexto) y normalmente se usa para que un equipo servidor envíe paginas a un cliente, aunque la comunicación en sentido contrario también es posible (por ejemplo, cuando el cliente desea completar un formulario para enviar sus datos al servidor). Una página de hipertexto contiene, además del texto escrito y las referencias a las imágenes, órdenes para establecer su formato. Estas 6rdenes de formato indican si el texto es de título, el tipo de fuente en el que debe ser mostrado, la posición dentro de la página, etc. Sera el programa visor el encargado de reconocer estas órdenes para mostrar la página de una forma conveniente. 8

9 Sin lugar a dudas, el servicio de transferencia de hipertexto es el más utilizado en la actualidad por los usuarios de Internet. Otros servicios, como la transferencia de archivos o el correo electrónico, se están adaptando a la WWW, de forma que es posible descargar un archivo, consultar el correo o publicar un mensaje en un foro desde una página de hipertexto. Esto ha sido posible gracias al desarrollo de lenguajes más potentes que permiten dinamizar la visualización de las páginas, lenguajes que no se limitan solamente a establecer el formato de un texto o el tamaño de una imagen. Además de las ordenes de hipertexto, los visores HTML son capaces de interpretar código escrito en otras versiones del lenguaje que extienden la funcionalidad del protocolo, como XML (que extiende el juego de órdenes de HTML), el lenguaje JavaScript (una versión del lenguaje Java), las applets escritas en código Java o el lenguaje PHP (orientado al acceso a bases de datos). Estos lenguajes incluyen gran cantidad de nuevas funciones en cuanto a visualización gráfica, acceso a bases de datos, manejo de archivos, etc. 9

10 Servicios de Bajo Nivel Para que una red de comunicación pueda ofrecer una serie de servicios de alto nivel a los usuarios, necesita de una compleja infraestructura que, en la mayoría de los casos, queda oculta. Esta infraestructura no solamente está formada por elementos tangibles como cableados o centralitas de conexión, sino que también incluye una serie de programas y servicios que realizan tareas más simples. Cuando un usuario utiliza la red de comunicación para copiar un archivo de un ordenador a otro o descargar una página de hipertexto, utiliza el servicio correspondiente de alto nivel, que estará disponible a través de alguna aplicación instalada en el equipo (como un explorador de archivos, un navegador, etc.). Esta operación que realiza el usuario requiere, a su vez, de la realización de otras operaciones más sencillas que tienen que ver con la forma en la que la red de comunicación subyacente transfiere los datos. Estas operaciones más sencillas pueden ser: la comprobación de que el otro equipo está listo, la selección de la mejor ruta que debe seguir la información hasta alcanzar el destino, la confirmación de que el otro equipo acepta la conexión, la división de la información en fragmentos más pequeños para ser enviados individualmente, la ordenación y fusión de los mensajes recibidos en el destino, la comprobación de errores, etc. Todas estas operaciones se realizan gracias 10

11 a la existencia de servicios de bajo nivel. Es muy importante comprender que los servicios de bajo nivel dependen de la red de comunicación sobre la que funcionan. Por ejemplo, para copiar un archivo a través de una red local, los servicios de bajo nivel deben obtener la dirección del equipo destinatario, pero no necesitan seleccionar la mejor ruta (porque solo existe una). Sin embargo, para enviar un archivo a través de una conexión telefónica, el equipo debe realizar primero una llamada de teléfono al número del proveedor de acceso, establecer una conexión y seleccionar la mejor ruta hasta el destino. Cuando un equipo accede a Internet también necesita utilizar multitud de servicios de bajo nivel. En muchos casos, el número de servicios disponibles a bajo nivel es mucho mayor si entre los dos equipos que se comunican existen muchas redes distintas interconectadas. Hay que recordar que la característica fundamental que define a Internet es que está formada por multitud de redes más pequeñas e interconectadas, cada una de las cuales funciona en base a una tecnología diferente. Entre los servicios de bajo nivel que podemos encontrar no solamente están aquellos que realizan el envío o recepción de la información, sino también aquellos que están encargados de realizar las correspondientes conversiones y adaptaciones a los diferentes formatos de información enviados. 11

12 Existen determinados servicios de bajo nivel que interaccionan directamente con los servicios de alto nivel, por lo que resulta importante conocerlos ya que determinan cómo se van a comportar esos servicios de alto nivel. En Internet se utilizan dos servicios muy importantes que dan apoyo a otros servicios de alto nivel: DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol o Protocolo de Configuración Dinámica de Equipos) y DNS (Domain Name System o Sistema de Nombres de Dominio). DHCP se usa para facilitar la configuración automática de los equipos, de forma que los usuarios poco experimentados no tengan que configurar manualmente sus equipos. Por su parte, DNS se utiliza para ocultar el esquema de direcciones IP que usa Internet y así los usuarios puedan trabajar de una forma más cómoda con nombres de equipos. Ya por último tendríamos que tener en cuenta los diversos protocolos necesarios para establecer la comunicación como el TCP/IP y el protocolo UDP, y también los distintos medios que nos proporcionan los Sistemas Operativos para actuar como gestor de servicios como por ejemplo los cortafuegos o firewall. 12